Giriş
¤ Genomik, proteomik, farmakogenomik, kök hücreler ve klonlama süreçleri hakkındaki bilgilerimizin artışına bağlı olarak “terapötik” (therapeutics) adlı yeni bir alanın doğmasına yol açmıştır.
Therapeutics
¤ Bu yeni alan;
¤ Kistik fibrozis,
¤ Parkinson,
¤ Hemofili,
¤ Ailesel hiperkolesterolemi,
¤ Kalp hastalıkları
¤ Kanser
Therapeutics
¤ Her ne kadar tedavi edici yeni yöntemler geleneksel
yöntemlerin yerini tamamen alamasalar da, hastalıklara karşı kullanılan silahların sayısını önemli ölçüde artıracaktır.
GEN TERAPİSİ
Gen terapisi
¤ Hastalıkların tedavisinde genlerin kullanımı 20 yıl öncesine kadar kurgusal bir hikayeden ibaret idi.
¤ Gelişen teknoloji ve çevresel uygulamalardaki düzenlemeler, araştırıcıları gen terapisi yolunda cesaretlendirmiştir.
Gen terapisi
¤ Spesifik bir bozukluğun düzeltilmesi için normal genin
hücre içine transferi, ilaçla tedaviye alternatif bir yoldur.
¤ Yakın gelecekte genlerin, ilaçlar gibi reçete edilebileceği düşünülmektedir.
Gen terapisi
¤ Gen terapisi, kanser ve AIDS gibi sonradan kazanılmış ve/
veya genetik hastalıkların tedavisinde önemli bir noktadır.
¤ Gen terapisi etik açıdan tartışılmaya devam etse de, bu konuda yapılan çalışmalar kuruluşlar tarafından kabul görmeye başlamıştır.
¤ Etkili ve güvenli gen transferi yöntemlerinin geliştirilmesi
Gen terapisi yöntemleri
¤ İki tip gen terapisi tanımlamak mümkündür:
¤ Somatik gen terapisi
¤ Germ hattı gen terapisi
Somatik gen terapisi
¤ Bu tipte bireyin yalnızca somatik (vücut) hücreleri kullanılır.
¤ Embriyonik gen terapisi de somatik gen terapisi içerisinde yer alır.
Somatik gen terapisi
Germ hattı gen terapisi
¤ Bu tipte ise yumurta ya da sperm hücrelerinde kalıcı modifikasyonlar gerçekleştirilir.
¤ Bu değişiklikler doğrudan gelecek nesillere aktarılır.
¤ Günümüzde yalnızca çocuk ve yetişkinlerde somatik hücrelere uygulanan gen terapisine izin verilmektedir.
Germ hattı gen terapisi
¤ Gamet hücrelerine uygulanan gen terapisi, günümüzün en sıcak tartışma konularından birisidir.
¤ Germ hücrelerinde genetik düzeltme ya da modifikasyon yapılması hem güvenlik hem de etik açıdan önemli
sonuçlara yol açabilecektir.
Germ hattı gen terapisi
Genetik bozukluklar
¤ Bir ya da daha fazla sayıda gende veya kromozomda meydana gelen mutasyonlar sonucunda oluşan tıbbi problemlerdir.
¤ Mutasyonlar, DNA’da bulunan gen veya gen olmayan bölgelerdeki nükleotid sekanslarında meydana gelen değişikliklerdir.
Genetik bozukluklar
¤ Birey doğuştan mutasyona sahip olabileceği gibi, yaşamının herhangi bir evresinde de kazanabilir.
¤ Mutasyonlar, genin normal fonksiyonunu veya ürünlerini etkiledikleri zaman soruna yol açarlar.
¤ Mutasyonların neden olduğu spesifik tıbbi hastalıklara
“genetik hastalıklar” adı verilir.
Kategoriler
¤ Genetik hastalıklar dört kategoride toplanabilir:
¤ Yalnızca bir gende meydana gelen mutasyonlar
¤ Çoklu gen bozuklukları
¤ Mitokondriyal bozukluklar
¤ Kromozom anormallikleri
mutasyonlar
¤ Bir gende meydana gelen tek bir mutasyon proteini etkileyebilir.
¤ Orak hücre anemisi bu tarz bir genetik bozukluktur.
¤ Bu hastalıkta yalnızca bir tek aminoasitlik değişiklik
proteinin yapı ve fonksiyonunu etkilemek için yeterlidir.
Çoklu gen bozuklukları
¤ Bu tarz hastalıklar genellikle çevresel etkilerle de birlikte, birden çok gende meydana gelen mutasyonlarla ortaya çıkar.
¤ Tedavisi oldukça güç durumlardır.
¤ Kanser, kalp hastalıkları ve diyabet yalnızca birkaç örnektir.
Mitokondriyal bozukluklar
¤ Birçok organ sistemini etkileyen hastalıklardır.
¤ Mitokondriyal DNA’da meydana gelen mutasyonlar sonucunda oluşmaktadırlar.
Kromozom anormallikleri
¤ Bazı durumlarda kromozomun kendisi ya da bir parçası kaybolabilir, miktarı iki katına çıkabilir veya modifiye
olabilir.
¤ Down sendromu bu tarz hastalıklara örnek olarak verilebilir.
Gen hedefinin seçimi
¤ Yalnızca tek bir gen bölgesi tarafından oluşturulan genetik bozukluklar gen terapisi çalışmalarıyla tedavi edilebilmektedir.
Gen hedefinin seçimi
Gen hedefinin seçimi
¤ Ancak birden fazla gen bölgesi ya da kromozomda
meydana gelen değişikliklerin yol açtığı bozuklukları tedavi etmek şimdilik oldukça güçtür.
¤ Bu tip durumlar daha komplekstir.
Gen hedefinin seçimi
¤ Gen terapisi için öncelikle normal ve mutant genler tespit edilmeli ve özellikleri araştırılmalıdır.
¤ Mutasyonun yol açtığı hastalık oldukça iyi anlaşılmış olmalıdır.
¤ Olası tedavi yöntemlerini test etmek ve hastalıkları çalışmak için hayvansal modeller geliştirilmelidir.
Gen hedefinin seçimi
¤ Hedef genin aktarımı için mutlaka onaylanmış bir protokolün bulunması gerekmektedir.
¤ Ayrıca aktarılan genin veya gen aktarım araçlarının potansiyel toksik etkileri ve oluşabilecek immün yanıtlar da göz önünde bulundurulmalıdır.
Gen hedefinin seçimi
¤ Dikkat edilmesi gereken diğer durumlar şunlardır:
¤ Genin doğru hücrelere aktarılması,
¤ Genin konak kromozomuna entegre olması (dolayısıyla konak hücrede yıkılmaması),
¤ Genin doğru yer ve zamanda aktive olması
Gen aktarım metotları
¤ Günümüzde yapılan araştırmalarla kas hücreleri, lenfositler, hepatositler, hemapoietik kök hücreler ve fibroblastlar gibi hücre tiplerine etkili gen aktarım yöntemleri geliştirilmeye çalışılmaktadır.
Gen aktarım metotları
¤ Gen aktarımında iki temel strateji kullanılmaktadır:
¤ Ex vivo gen terapisi
¤ In vivo gen terapisi
Ex vivo gen terapisi
¤ Bu yöntemde hedef hücreler vücuttan izole edilir.
¤ Gen aktarımı vücut dışında gerçekleştirilir.
¤ Hücreler yeterli sayıya ulaşana kadar kültür ortamında çoğaltılır.
Ex vivo gen terapisi
¤ Daha sonra infüzyon veya transplantasyonla vücuda verilir.
¤ Bu teknikte eğer hastanın kendi hücreleri kullanılırsa genellikle immün yanıt ortaya çıkmaz.
¤ Karşılaşılan en büyük sorun genellikle aktarım yapılan hücrelerin transplantasyonudur.
Örnek: Transkaryotik terapi
¤ Bireyden cilt biyopsisi yoluyla elde edilen hücrelere hedef gen bölgesinin aktarımı gerçekleştirilir.
¤ Transforme hücreler in vitro ortamda kültüre alınır.
¤ Hedef proteini yeterli miktarda üreten hücre sayısı arttığında cilt altına tekrar enjeksiyon yapılır.
In vivo gen terapisi
¤ Bu teknikte hedef gen doğrudan vücutta bulunan spesifik bir hücreye aktarılır.
¤ DNA’nın spesifik hücrelere ulaştırılması için genellikle vektör kullanmak gerekmektedir.
¤ Bu yöntemde bazı teknik zorluklar yaşanmaktadır.
In vivo gen terapisi
¤ Teknik zorluklar;
¤ Aktarılan gen bazı durumlarda stabilitesini kaybedebilir.
¤ Hücrenin yaşamı boyunca ifade edilmesi gerekirken yalnızca geçici olarak ifade edilebilir.
¤ Hücreler vücuttan izole edilmeden transfekte edildiğinden, ex vivo gen terapisinde olduğu gibi spesifik değildir ve kontrol etmek daha güçtür.
Ex vivo gen terapisinin avantajları
¤ En önemli avantajı vektörün yalnızca hedef hücre içerisine alınmasıdır.
¤ Bu yöntemde vektör, vücutta ya da dolaşım sisteminde hareket etmez (yer değiştirmez).
¤ Dolayısıyla bireyin immün sistemi vektör ile doğrudan temas kurmaz.
Ex vivo gen terapisinin avantajları
¤ Ancak bu yöntem günümüzde halen oldukça pahalı ve zaman alıcıdır.
¤ Enjekte edilebilen in vivo tedavi yöntemleri daha pratiktir ve muhtemelen en çok tercih edilen metotlardan birisi olacaktır.
Gen aktarım modelleri
¤ Çeşitli gen aktarım modelleri üzerinde araştırmalar yapılmakta ve bazıları için denemeler
gerçekleştirilmektedir.
¤ Bilinen ve en sık değerlendirilen yöntemler şunlardır:
¤ Virüslerin kullanımı (adenovirüsler, adeno bağlantılı virüsler, retrovirüsler, Herpes simplex virüs)
¤ Lipozomların kullanımı
Viral vektörler
¤ Viral aktarım sistemleri, birçok gen terapisi sürecinde başarı ile uygulanan metotlardır.
¤ Bu alandaki çalışmalar özellikle güvenilir ve etkili viral vektörlerin geliştirilmesi üzerine odaklanmaktadır.
Retrovirüsler
¤ İnsanları enfekte eden RNA virüsleridir.
¤ Yalnızca bölünen hücreleri enfekte edebilirler.
¤ Dolayısıyla bölünme yeteneğini kaybetmiş hücreler için kullanılamazlar.
¤ Bu yöntemde transfer edilebilecek maksimum DNA
Retrovirüsler
¤ Aktarılan genin konak genomuna entegrasyonu rastgele gerçekleşir, kesin noktayı önceden tahmin etmek
mümkün değildir.
¤ Viral gen entegrasyonu sonucunda tümör baskılayıcı
genler inaktive olabileceği gibi, onkogenler de aktif hale gelebilir.
Retrovirüslerin dezavantajı !!!
¤ Bu yöntemin en önemli yan etkisi, virüsün, konak organizma immün sistemini uyarması olasılığıdır.
Adenovirüsler
¤ Hem bölünen hem de bölünemeyen hücreleri enfekte edebilmektedirler.
¤ Bu nedenle in vivo gen terapisi için potansiyel araçlardandırlar.
¤ Virüsün hedef hücreye ulaşabilmesi için kılıf üzerindeki proteinler modifiye edilebilir.
Adenovirüsler
¤ Bu yöntemle aktarılabilecek DNA’nın maksimum uzunluğu 7.4 kb’dir ve ifade edilme oranı çok yüksektir.
¤ Solunum sisteminin bölünemeyen hücreleri enfekte edilebildiğinden adenovirüsler özellikle kistik fibrozis ve diğer akciğer hastalıklarının tedavisinde kullanılmaktadır.
Adenovirüsler
¤ Adenovirüsler konak genomuna entegre olmazlar.
¤ Dolayısıyla mutasyon riski daha düşüktür.
¤ Ancak bu virüsler, enfekte ettikleri hücreleri lizise uğratırlar.
Adenovirüsler
¤ Dolayısıyla bu virüslerin konak hücreyi öldürmeyen formları geliştirilmiştir.
¤ Bu yöntemin bazı sakıncaları mevcuttur.
Adenovirüslerin dezavantajları !!!
¤ Aktarılan gen konak kromozomuna entegre olmadığından gen ifadesi geçici olabilir.
¤ Bazı gen ürünleri, konak hücrenin, tümör hücresi potansiyeli kazanmasına yol açabilir.
¤ Bu gen ürünleri ayrıca hücreler için toksik olabilir veya immün yanıt gelişimini tetikleyebilir.
Adeno-bağlantılı virüsler
¤ Bu virüsler bölünebilen ve bölünemeyen çok sayıda hücre tipini yüksek etkinlikte enfekte edebilir.
¤ Ancak konak hücre içinde replikasyon için yardımcı bir virüse ihtiyaç duyarlar.
¤ Bu yöntemle transfer edilebilecek maksimum DNA uzunluğu 5 kb’dir.
Adeno-bağlantılı virüsler
¤ Bu virüsler genetik materyali konak hücre genomuna entegre edebilirler.
¤ Ama enfeksiyonların % 95’inde entegrasyon 19 no’lu kromozomun spesifik bir bölgesine gerçekleşir.
¤ Genellikle virüs herhangi bir immün yanıt oluşumuna yol açmaz.
Viral olmayan aktarım metotları
¤ Bu tarz yöntemler, viral yöntemlere göre daha güvenli olabilmektedir.
¤ Günümüzde yapılan çalışmalar özellikle spesifik hücre tiplerine gen aktarımı üzerine yoğunlaşmıştır.
Viral olmayan aktarım metotları
¤ Aynı zamanda genetik materyalin immün yanıt oluşturmaması ve kişinin dolaşım sisteminde zarar
görmeden hedef hücreye kadar ulaşması gerekmektedir.
¤ Bu nedenle lipozomlarla gen aktarımı gündeme gelmiştir.
Lipozomlarla gen aktarımı
¤ Bu yöntemde DNA, membran kürecikleri (lipozomlar) içerisine paketlenir.
¤ Lipozomlar, hücreler ile karıştırıldığında hücre membranı ile kaynaşabilir.
¤ Böylelikle hedef DNA transfer edilmiş olur.
Lipozomlarla gen aktarımı
¤ Bu yöntemde, istenilen büyüklükte DNA parçası transfer edilebilir.
¤ Ayrıca lipozomlar, hücre tipi ayırmaksızın tüm hücrelerle kaynaşabilirler.
Lipozomlarla gen aktarımı
¤ Yöntemin etkinliği viral yöntemlere göre daha düşüktür.
¤ Lipozomlar genellikle immün yanıt oluşturmazlar.
¤ Bu yöntem, daha ziyade ex vivo gen terapisi için uygundur.
Lipozomlarla gen aktarımı
Gen terapisi örnekleri
¤ Günümüzde yapılan çalışmalarla kalp hastalıkları, AIDS ve kansere ilave olarak 13 farklı genetik hastalığa karşı gen terapisi protokolü geliştirilmiştir.
¤ Bu alandan yıllık 400 milyon dolardan daha fazla para harcanmakta ve 100’den fazla klinik insan deneyi
yapılmaktadır.
Gen terapisi örnekleri
¤ Ancak şimdiye kadar tedaviyi tam anlamıyla gerçekleştirebilecek bir metot geliştirilememiştir.
¤ Sadece bazı vakalarda sınırlı ölçüde başarıya ulaşılabilmiştir.
İ lk gen terapisi !!!
¤ İlk gen terapisi, 1990 yılında Birleşik Devletler Ulusal Sağlık Enstitüsünde (US-NIH);
¤ Dr. W. French Anderson,
¤ Dr. Michael Blaese ve
¤ Dr. Kenneth Culver
tarafından gerçekleştirilmiştir.
İ lk gen terapisi !!!
¤ Araştırıcılar, Ashanthi de Silva adlı 4 yaşındaki kız
çocuğunun ciddi kombine immün yetmezlik [SCID veya adenozin deaminaz eksikliği (ADA)] sorunu olduğunu tespit etmişlerdir.
¤ Bu hastalık, adenozin deaminaz genindeki bir mutasyondan kaynaklanmaktadır.
İ lk gen terapisi !!!
¤ Hastalık sonucunda toksik bir metabolik atık olan adenozin birikimi gerçekleşmektedir.
¤ Normal ADA genine sahip olmayan bireyler fonksiyonel ADA enzimi üretemez.
¤ ADA, immün sistemin normal fonksiyonlarını gerçekleştirebilmesi için gereklidir.
İ lk gen terapisi !!!
¤ Bu bozukluğa sahip çocuklar ciddi immün yetmezlikler yaşar ve yaşamı tehdit eden enfeksiyonlardan çabuk etkilenir.
¤ ADA eksikliği, enzimin sentetik bir formu olan polietilen glikol (PEG)-ADA ile tedavi edilebilir.
İ lk gen terapisi !!!
¤ PEG-ADA yönteminin yıllık maliyeti 100.000 dolardan fazladır.
¤ Hasta, tüm yaşamı boyunca enjeksiyon olmak zorundadır.
¤ ADA eksikliği gen terapisi için ilk aday olmuştur.
¤ Çünkü;
İ lk gen terapisi !!!
¤ Bu hastalıkla ilgili klinik araştırmalar 1970’lerde başlamıştır ve artık çok iyi bilinmektedir.
¤ Bu hastalık, tek bir gen bölgesinde meydana gelen bir mutasyonla ortaya çıkmaktadır.
İ lk gen terapisi !!!
¤ Genin regülasyonu çok karmaşık değildir ve sürekli ifade edilmektedir.
¤ Vücutta gereksinim duyulan ADA miktarı tam olarak kontrol altında tutulmak zorunda değildir.
¤ Küçük bir miktar ADA tedavi için yeterlidir, ama yüksek miktarları toksik de değildir.
İ lk gen terapisi !!!
¤ Ashanthi, ADA geni içeren modifiye T-lenfositlerle tedavi edilmiştir.
¤ 4 ay sonra ikinci bir hastaya (11 yaşındaki Cynthia Custhall) da aynı tedavi uygulanmıştır.
¤ Hastaların her ikisine de yaklaşık 11-12 uygulama tekrarı gerçekleştirilmiştir.
İ lk gen terapisi !!!
¤ Terapi yalnızca birkaç ay boyunca tedavi sağlamış, sonrasında tekrar edilmesi gerekmiştir.
¤ Ancak tedaviden 3 yıl sonra, Ashanthi’nin kan
dolaşımında bulunan T hücrelerinin % 50’den fazlasının normal ADA genini içerdiği belirlenmiştir.
İ lk gen terapisi !!!
¤ Ancak bu hasta halen PED-ADA enjeksiyonu olmaya devam etmektedir.
¤ Cynthia’da ise durum biraz farklıdır.
¤ Bu hastanın dolaşımdaki T hücrelerinin yalnızca % 0.1-1.0’ı rekombinant ADA geni taşımaktadır.
İ lk gen terapisi !!!
¤ Bu da terapinin etkinliğinin bireyler arasında değiştiğini göstermektedir.
¤ 2003 yılına gelindiğinde Ashanthi’nin hücreleri halen fonksiyonel ADA ekspresyonu yapmakta idi.
¤ Cynthia, retrovirüs gen aktarım sistemine karşı immün yanıt geliştirmiştir.
ADA gen terapisi !!!
¤ 1993 yılında araştırmacılar, ADA eksikliği ile doğan iki bebeğin göbek kordonu kök hücrelerini kullanmışlardır.
¤ ADA geni kök hücrelere aktarılmış ve tedavi amacıyla bu çocuklarda kullanılmıştır.
ADA gen terapisi !!!
¤ Her iki birey de T hücrelerinde ADA genini ifade etmeyi başarmıştır.
¤ Bu gelişmeden sonra başka bireyler de bu yöntemle başarıyla tedavi edilebilmiştir.
ADA gen terapisi !!!
Kistik fibrozis
¤ In vivo gen terapisi yöntemleri, solunum yollarını etkileyen hastalıkların tedavisinde araştırılmıştır.
¤ Genler, pamuk sıçanlarının solunum yolu epitel
hücrelerine adenovirüs vektörleri yoluyla etkili bir biçimde aktarılmıştır.
Kistik fibrozis
¤ Bu denemelerde genler yalnızca sınırlı bir süre ifade edilebilmiştir.
¤ Kistik fibrozis (CF), Birleşik Devletler’de yaklaşık 30.000 kişiyi ilgilendiren genetik bir hastalıktır.
¤ Bu hastalarda hücrenin plazma membranında bulunan iyon taşıyıcı molekülde bozukluk söz konusudur.
Kistik fibrozis
¤ CF, solunum yollarını ve pankreas, bağırsaklar gibi diğer bazı organları etkiler.
¤ 1989 yılında CF geninin 7. kromozom üzerinde bulunduğu belirlenmiştir.
¤ Bu aşamadan sonra araştırıcılar, gen bölgesinin kodladığı proteinin fonksiyonunu araştırmaya başlamıştır [kistik
Kistik fibrozis
¤ Bu protein, hastalık semptomlarına karşı etkili tedavi
yöntemi geliştirilmesi ve genetik bozukluğun kalıcı olarak düzeltilmesi amacıyla kullanılmaktadır.
¤ CFTR, halkasal (cyclic) AMP’ye duyarlı, düşük iletkenliğe sahip bir klor kanalı proteinidir.
Kistik fibrozis
¤ Ter bezleri, bağırsaklar, akciğer ve pankreasta bulunan salgı epiteli hücrelerinin membranlarında normal
şartlarda bulunmaktadır.
¤ CF hastalarında ortamda cAMP bulunmasına yanıt olarak klor iyonları epitel hücreleri tarafından düzenli bir şekilde taşınamaz.
Kistik fibrozis
¤ CF hastalarında bazı belirgin fenotipik semptomlar ortaya çıkar:
¤ Mukus üretiminde artış,
¤ Akciğerlerde bakteriyel enfeksiyonlar,
¤ Bağırsak epitel dokusunu etkileyecek şekilde, epitel hücrelerin iyon transfer sisteminde bozukluk.
Kistik fibrozis
¤ Burada en önemli soru şudur:
¤ Bu sorunlar, doğrudan mutant CFTR proteininden mi kaynaklanmaktadır?
Kistik fibrozis
¤ Bu nedenle CF hastalığına neden olan 200’den fazla mutasyon belirlenmiştir.
¤ Bu mutasyonlar arasında şunlar bulunmaktadır:
¤ Protein işleme aşamasındaki düzensizlikler,
¤ Gen ifadesinin düzenlenmesindeki aksaklıklar,
¤ Proteinin aşırı ifadesi,
Kistik fibrozis
¤ Yoğun araştırmalar sonucunda hastaların % 70’inde F508 mutasyonunun bulunduğu belirlenmiştir.
¤ Bu mutasyon, 3 nükleotidlik bir delesyon anlamına gelmektedir.
¤ Sonuçta CFTR proteininde fenilalanin aminoasidinin eksikliği ortaya çıkmaktadır.
Kistik fibrozis
¤ Fenilalanin eksikliğine bağlı olarak protein, düzenli bir post- transkripsiyon sürecinden geçemez.
¤ Üç boyutlu katlanmasını düzgün gerçekleştiremeyen protein, hücre membranına yerleştirilemez.
CF ve gen terapisi
¤ CF, gen terapisi için mükemmel bir adaydır.
¤ Birçok genetik hastalıkta büyük miktarlarda fonksiyonel proteine ihtiyaç duyulmaktadır.
¤ Ancak bu hastalıkta hücre başına 10-100 protein molekülü yeterlidir.
CF ve gen terapisi
¤ Gen terapisi denemeleri hem epitel hücre kültürlerinde hem de transgenik CF farelerde başarılı olmuştur.
¤ CFTR geni deneysel olarak lipozomlarla paketlenmiş ve çeşitli CFTR bozukluğu tiplerine sahip farelerin akciğer epiteline, alveollerine ve trakealarına transfer edilmiştir.
CF ve gen terapisi
¤ Aktarılan CFTR geni başarıyla ifade edilmiştir.
¤ Epitel hücrelerinin sodyumu absorbe etme ve klor salgılama etkinikleri normal epitel hücrelerine özdeş olmuştur.
¤ Ancak gen ifadesi geçici düzeyde kalmıştır.
CF ve gen terapisi
¤ Etkili bir tedavi için daha uzun süreli CFTR ifadesi gerekmektedir.
¤ Bu da denemelerin tekrarlanması anlamına gelmektedir.
Adenovirüslerle CFTR tedavisi
¤ Bu alanda yapılan bir başka deneme de, normal CFTR geni taşıyan adenovirüslerin, hasta bireylerin burnundan sprey şeklinde uygulanmasıdır.
¤ Böylelikle CFT geni, nazal bölgedeki hücre hattına transfer edilebilir.
CF ve gen terapisi
¤ Rekombinant hücreler geni ifade edebilir ve kısmen de olsa hastalık semptomlarını ortadan kaldırabilir.
¤ Ancak maalesef transfer edilen gen, daha uzak
bölgelerdeki organlarda (örn; pankreas) semptomları ortadan kaldırmaya yeterli değildir.
CF ve gen terapisi
¤ Ayrıca gen aktarımı yapılan hücreler, birkaç haftadan daha uzun süre yaşayamamaktadır.
¤ Dolayısıyla hastalar sürekli terapiye maruz kalmak zorundadır.
CF ve aerosol enjeksiyonu
¤ Bu hastalığın tedavisindeki diğer bir yöntem ise hastanın aerosol (DNA-lipozom) enjeksiyonuna maruz bırakılmasıdır.
¤ Aerosoller daha düşük maliyetlidir ve daha kısa zamanda hazırlanır.
CF ve aerosol enjeksiyonu
¤ Tedavinin tekrarının gerektiği durumlarda uygulamaları daha basittir.
¤ Akciğer dışındaki organların (örn; pankreas) tedavisi için daha gelişmiş yöntemlere gereksinim vardır.
Karaciğer hastalıkları
¤ Gen terapisi uygulanan hepatositleri tekrar karaciğer veya dalağa aktarabilmek başarılı olamamıştır.
¤ Enjekte edilen hücrelerin yalnızca % 10’u karaciğer dokusu ile bütünleşebilmiştir.
¤ Hepatosit aşısı, transforme hücreleri karaciğer dokusuna aktarma konusunda daha etkili olmuştur.
Karaciğer hastalıkları
¤ LDL reseptör geni (LDLR) retroviral ve adenovirüs vektörler yoluyla hem (in vivo hem ex vivo) hepatositlere transfer edilmiştir.
¤ LDLR geninin ifadesi hücrelerde geçici düzeyde kalmıştır.
¤ Ancak kısmi hepatektomi uygulandığında (karaciğerin bir parçasının alınması) ekspresyon daha uzun süre devam
Ailesel hiperkolesterolemia (FH)
¤ Haziran 1992’de Michigan Tıp Merkezi’ne, 29 yaşında bir hasta başvurmuştur.
¤ Bu hastada nadir görülen bir genetik koroner arter
hastalığı tespit edilmiştir (Ailesel Hiperkolesterolemi-FH).
¤ FH, LDLR eksikliği sonucunda ortaya çıkmaktadır.
Ailesel hiperkolesterolemia (FH)
¤ Kandaki LDL kolesterol seviyesinin normalin 10 katı düzeyine çıkmasına neden olmaktadır.
¤ Bu da genellikle ani ölümlere neden olan kalp hastalıklarının oluşmasına öncülük etmektedir.
Ailesel hiperkolesterolemia (FH)
¤ Hasta, LDLR gen mutasyonu açısından homozigottur.
¤ Sonuçta hücreler kolesterolü dolaşımdan alamamakta ve metabolize edememektedir.
¤ Hastanın LDL/HDL kolesterol oranı normalden daha yüksek tespit edilmektedir.
FH-Gen terapisi
¤ Hasta karaciğerinin yaklaşık 250 g’lık kısmı çıkarılarak kültüre alınmıştır.
¤ Hepatositler, normal LDLR geni taşıyan retrovirüslerle karıştırılmışlardır.
¤ Hücrelerin yaklaşık % 25’i virüs ile enfekte olmuştur.
FH-Gen terapisi
¤ Transfekte hücreler, portal vena’ya girilen bir kateter yardımıyla hastaya transfer edilmiştir.
¤ Daha sonra yapılan testlerde hücrelerin normal LDLR genini ifade ettikleri doğrulanmıştır.
FH-Gen terapisi
¤ Hastanın LDL/HDL oranı düşmeye başlamıştır.
¤ Daha sonra iki farklı hasta daha bu yöntemle tedavi edilmiştir.
¤ Sonuçlar, Aralık 1992’de Birleşik Devletler Rekombinant DNA Danışma Komitesi’ne sunulmuş ve onay alınmıştır.
KLİNİK DENEMELER
Klinik denemeler
¤ Gen terapisi ticarileştirilmeden önce, hayvanlar ve daha sonra da insanlar üzerinde çok sayıda çalışma yapılmalı, güvenliği ve etkinliği belirlenmelidir.
¤ Klinik denemeler, gönüllü insanların kullanıldığı araştırma çalışmalarıdır.
Klinik deneme türleri
¤ Klinik deneme türleri şunlardır:
¤ Teşhise yönelik denemeler: Hastalıkların teşhisine yönelik yöntemler test edilir.
¤ Tedaviye yönelik denemeler: Yeni terapi veya ilaçlar test edilir (örn; AIDS’in antiviral ilaç kokteylleri ile tedavisi).
¤ Önlemeye yönelik denemeler: Hastalıkların oluşmasını
önlemeye yönelik yöntemler test edilir (örn; daha önce hiç menenjit geçirmemiş bir bireyde menenjit aşısının
Klinik deneme türleri
¤ Yaşam kalitesine yönelik denemeler: Kronik hasta bireylerde yaşam kalitesinin artırılmasına ilişkin yöntemler test edilir.
¤ Taramalar: Spesifik hastalıkların tespitine ilişkin yollar test edilir (örn; yüksek kan basıncı, yüksek kolesterol, kanser türleri vb).
“ Faz” testleri
¤ Tedavi edici her protokol, geniş ölçekli kullanıma sunulmadan önce çeşitli düzeylerde test edilmelidir.
¤ İlk önce pre-klinik çalışmalar gerçekleştirilmelidir.
¤ Bu araştırmalar, hayvansal organizmalar üzerinde gerçekleştirilen in vitro deneylerdir.
“ Faz” testleri
¤ Klinik denemeler şu sırayı izlemelidir:
¤ Faz I denemeler
¤ Faz II denemeler
¤ Faz III denemeler
¤ FDA onayının alınması
¤ Faz IV denemeler
Faz I denemeler
¤ Süreç, 20-30 kişilik gönüllü hasta bireyler üzerinde denenir.
¤ Böylelikle doz limitleri, uygulama şekli, sürecin toksik etkileri ve güvenilirliği test edilir.
Faz II denemeler
¤ Sürecin etkinliği tespit edilir.
¤ Daha fazla sayıda hastadan oluşan bir grup üzerinde (100-300 hasta) toksik etkiler ve güvenlik açısından ilave bilgiler edinilir.
¤ Eğer tedavi yönteminin etkin ve güvenilir olduğu tespit edilir ise Faz III’e geçilir.
Faz III denemeler
¤ Daha fazla sayıda hastadan oluşan bir grup test edilir (1000-5000 kişi).
¤ Elde edilen sonuçlar Faz I ve Faz II’den gelenlerle birleştirilir.
¤ Böylelikle uygulanan yöntemin/maddenin tedavi edici rolüne ilişkin tutarlı bilgiler ortaya konulur.
FDA onayının alınması
¤ Faz III çalışmalardan sonra onay için FDA’ya (Food and Drug Administration) başvuru yapılır.
Faz IV denemeler
¤ FDA veya diğer ülkelerdeki yetkili kurumlardan onay alındıktan sonra,
¤ Yöntemin/maddenin etkinliği veya güvenilirliği hakkında herhangi bir soru işareti kalmışsa, bu aşamada
giderilmeye çalışılır.
Uzun ve zahmetli bir yol
¤ Bu süreç oldukça uzun ve pahalıdır.
¤ ADA eksikliğine yönelik çalışmalar 30 yıldan daha eskiye dayanmaktadır.
¤ Bu hastalığın gen terapisi ile tedavisinin onaylanması için 15 yıldan uzun süren klinik testler gerçekleştirilmiştir.
Uzun ve zahmetli bir yol
¤ Doğrusu, bu hastalığın tedavisi için Faz III klinik denemeler yapılmamıştır.
¤ Dolayısıyla ADA gen terapisi, hastalığın tıbbi tedavisinde genel kabul görmüş bir yöntem olamamıştır.
GEN TERAPİSİNDEKİ GÜNCEL
BAŞARILAR
Gen terapisinde durum !!!
¤ Bugüne kadar henüz hiçbir hasta gen terapisi yöntemleriyle tedavi edilebilmiş değildir.
¤ Bu alanda şimdiye kadar yoğun araştırmalar yapılmış, çok zaman harcanmış ve çok para aktarılmıştır.
¤ Ancak yine de günümüzde elde edilen başarılar, gen terapisinin, gelecekte tedavisi zor hastalıkların üstesinden
Gen terapisinde durum !!!
¤ Vektör teknolojilerinde gelişmeler kaydedilmesi ve daha uygun hayvansal modellerin kullanılması ile (köpek,
primatlar vb) önemli pre-klinik sonuçlar elde edilebilecektir.
Gendicine-İlk lisanlı ürün !!!
¤ Ekim 2003’de Çin hükümeti, dünyanın ilk ticari lisanslı gen terapisi uygulamasını geliştirmiştir:
¤ Shenzen SiBono Gene Technologies Co.
¤ Bu terapi “Gendicine” adı altında pazarlanmış ve kalp ve boyun hücre kanserlerinde kullanılmıştır.
¤ İlaç, 5 yıldan daha uzun süren klinik denemeler
Gendicine-İlk lisanlı ürün !!!
¤ İlaç bir yıl içerisinde 100 milyon dolar ticari hacime ulaşmıştır.
¤ Gendicine, p53 tümör baskılayıcı gen taşıyan bir adenovirüs içeren enjekte edilebilir bir yöntemdir.
Gendicine-İlk lisanlı ürün !!!
¤ Hastalıkta son safhaya gelmiş bireylerde enjeksiyondan 8 hafta sonra hastaların % 64’ünde tümör tamamen
ortadan kalkmıştır.
¤ % 32’sinde ise tümörün hacmi küçülmüştür.
¤ 3 yıllık periyodun sonunda hastalarda tümör oluşumu tekrarlamamıştır.
Gendicine-İlk lisanlı ürün !!!
¤ İlacın rapor edilen tek yan etkisi düşük dereceli nezleye yol açmasıdır.
¤ İlaç, kemoterapi ve radyoterapi ile birlikte kullanılabilmektedir.
¤ Böylelikle ilacın etkinliği daha da artmaktadır.
GEN TERAPİSİNDE
YENİ YAKLAŞIMLAR
Gen terapisinde yeni yaklaşımlar
¤ Gen terapisinde temel hedef, mutant genin normal kopyasını vücuda yerleştirerek ifade edilmesini
sağlamaktır.
¤ Diğer yandan genin mutant formu da vücutta ifade edilmeye devam eder.
¤ Bazı durumlarda genin normal kopyasını transfer etmek
Dominant negatif genler
¤ Mutant gen ürünü tarafından, normal proteinin fonksiyonunun gerçekleştirilmesi engellenebilir.
¤ Böylesi mjutant genlere “dominant negatif genler” adı verilmektedir.
¤ Bu durumda gen terapisine farklı bir yaklaşımda bulunulması gerekmektedir.
gerçekleştirilen RNA trans-splicing
¤ Kısaca SMART olarak da bilinir.
¤ Bu yöntem temelde, hastalığa yol açan mutant gen tarafından sentezlenen mRNA’yı hedef alarak tamir etmeye çalışır.
¤ Splaysozom, RNA ve proteinden oluşan bir mekanizmadır.
gerçekleştirilen RNA trans-splicing
¤ Transkripsiyondan sonra pre-mRNA’daki intronlar uzaklaştırılır ve ekzonlar birbirine bağlanır.
¤ Bu yöntemde genin normal kopyasını vücuda transfer etmekten ziyade, mRNA’nın etkilenen bölgesi tamir edilmeye çalışılır.
gerçekleştirilen RNA trans-splicing
¤ Bu yöntemde;
¤ mRNA’nın mutant ekzon bölgesinin bitişiğinde bulunan intron bölgesine komplementer bir RNA zinciri bağlanır.
¤ Bu RNA zinciri, komşu introna
bağlanabilecek küçük bir komplementer bölge içerecek şekilde modifiye
edilmiştir.
gerçekleştirilen RNA trans-splicing
¤ RNA zinciri introna bağlandığında, oluşan çift zincirli yapı splaysozomun hedefi olur.
¤ Böylelikle intron ve mutant ekzon kesilerek uzaklaştırılır.
¤ Geri kalan ekzonlar, normal ekzonu da içerecek şekilde birleştirilir.
¤ Böylelikle fonksiyonel mRNA molekülü
terapisi
¤ Bu yöntemde sentetik
oligonükleotidler, DNA’nın spesifik bazı kısımlarına
bağlanarak üç zincirli (tripleks) yapılar oluştururlar.
¤ Bu bölgeler sayesinde bazı
mRNA’ların sentezi geçici olarak
terapisi
¤ Tek zincirli oligonükleotidin
bağlanması sonucunda oluşan üç zincirli yapı DNA’nın
mRNA’ya transkribe olmasını engeller.
¤ Böylelikle mutant protein üretilemez.
Antisens terapi
¤ Doğrudan mutant mRNA’yı hedef alan bir yöntemdir.
¤ Böylelikle protein sentezi translasyon aşamasında bloke edilmiş olur.
Antisens terapi
¤ 1980’li yılların başlarında araştırıcılar, bazı
mikroorganizmaların, gen ifadesini düzenlemek için antisens RNA ürettiklerini tespit etmişlerdir.
¤ Daha sonraki yıllarda bitki ve hayvan hücrelerinin de gen ifadesini düzenlemek için antisens RNA kullandığı
anlaşılmıştır.
Antisens terapi
¤ Antisens terapi, herhangi bir genin aşırı ifade edildiği durumlarda (pek çok kanser hücresinde)
kullanılabilmektedir.
¤ Kanser türlerine özgü antisens terapi yöntemleri de geliştirilmektedir.
Antisens terapi
¤ Ekim 2003’de, Genta (Berkeley Heights, New Jersey) Aventis ile birlikte (Stresbourg, Fransa), “Genasense” adı verilen antisens ajanın faz III klinik çalışmalarını
tamamlamıştır.
Antisens terapi
¤ Genasense, son aşamaya gelmiş kötü huylu (malign) melanoma türlerinde kemoterapi ile birlikte
kullanılmaktadır.
¤ Bu antisens terapinin; akciğer, prostat, karaciğer, pankreas, kolon, göğüs, böbrek ve özafagus kanserlerine karşı klinik denemeleri gerçekleştirilmiştir.
Antisens terapi
¤ Genasense, pek çok farklı kanser türünde aşırı ifade edilen mRNA moleküllerini hedef almaktadır.
¤ Aşırı ifade edilen gen ürünü (bcl-I) apoptoz sürecini bloke etmekte ve kemoterapiye direnç göstermektedir.
Ribozim terapisi
¤ Ribozim terapisi, antisens terapi ile birlikte bazı genlerin mRNA’larını elimine eder.
¤ Ribozimler, enzimatik aktivite gösteren mRNA molekülleridir.
¤ Bu moleküller normal hücresel süreçte pre-mRNA’dan intronların kesilerek uzaklaştırılmasında kullanılır.
Viroterapi
¤ Virüsler, hücrelere girebilen ve enfeksiyona yol açan etkili ajanlardır.
¤ Pek çok hastalığa yol açarlar (viral menenjit, SARS vb).
¤ Çoğu zaman da halk arasında büyük paniklere yol açarlar (örn; 2003’deki influenza pandemisi).
Viroterapi
¤ Virüsler genellikle konak hücre yüzeyinde bulunan spesifik bir reseptöre bağlanır.
¤ Enfeksiyondan sonra çoğunlukla konak hücreyi öldürürler.
¤ Her bir virüs tipi, genellikle farklı reseptör tiplerine bağlanmaktadır.
Viroterapi
¤ Araştırmacılar, virüslerin bu özelliklerinden faydalanarak kanser hücrelerini ortadan kaldırabilecek bir yöntem üzerinde çalışmaktadırlar (Viroterapi).
¤ Bu yöntemde virüsler, tümör hücrelerini seçici olarak enfekte ederek öldürebilecek düzeyde modifiye edilmeye çalışılmaktadır.
Viroterapi
Kök hücreler
¤ Günümüz araştırmalarının bir çoğunda, genetik açıdan modifiye edilmiş, farklılaşmamış kök hücrelerin tedavi edici ajanlar olarak kullanılması hedeflenmektedir.
¤ Bu kök hücreler, çok sayıda farklı hücre tipine dönüşebilirler.
Kök hücreler
¤ Örneğin; kemik iliği kök hücrelerinden kırmızı ve beyaz kan hücreleri elde edilebilir.
¤ Bazıları da beyin ve sinir dokusu hücrelerini meydana getirebilir.
Kök hücreler
¤ Günümüz teknolojisi ile kök
hücreleri kültürde yetiştirmek ve transforme etmek mümkündür.
¤ Yapılan çalışmalarla kök
hücrelerin plastisite’ye sahip olduğu kanıtlanmıştır.
Kök hücreler
¤ Örneğin; kemik iliği kök hücrelerinden karaciğer veya böbrek hücreleri elde etmek mümkündür.
¤ Eğer hasta bireyin kendi kök hücrelerinden rejenere edilen doku transplante edilirse, immün yanıt meydana
gelmeyecektir.
Kök hücreler
¤ Diğer yandan gen aktarımı yapılan kök hücrelerin
bireye aktarılması ile çeşitli dokularda sağlıklı hücrelerin sayısını artırmak
mümkündür.
¤ Araştırmacılar, kök hücreleri
Kök hücreler
¤ Bu hücrelere, embriyonik kök hücreler adı
verilmektedir.
¤ Yetişkin dokulardan elde edilen kök hücrelerin
aksine, embriyonik kök hücreler, vücuttaki tüm
Parkinson hastalığı
¤ Kök hücre terapisinde temel hedef, hasarlı dokuyu tamir etmektir.
¤ Parkinson hastalığında dopamin nöronları adı verilen beyin hücrelerinin ölümü meydana
Parkinson hastalığı
¤ Dopamin, kas hareketlerini kontrol eden bir kimyasal habercidir.
¤ Semptomların üstesinden gelebilmek için hastaya dışarıdan dopamin verilse bile, hastalık hızla ilerler ve tedavi edilemez.
¤ Muhtemel tedavi yöntemlerinden ilk akla gelen, dopamin
Kök hücre kullanımına ilişkin sınırlama
¤ 2000 yılında Birleşik Devletler Ulusal Sağlık Enstitüsü (NIH), embriyonik kök hücrelerin kullanımına ilişkin çeşitli
düzenlemeler getirmiştir.
¤ Bu düzenlemelere göre, in vitro döllenme ile meydana gelen dondurulmuş embriyolardan elde edilen hücrelerin araştırmalarda kullanılabileceği öngörülmüştür.
Kök hücre kullanımına ilişkin sınırlama
¤ 2001 yılında dönemin ABD Başkanı Bush, NIH yönetmeliğinde yapılan değişikliği bizzat duyurmuştur.
¤ Bu tarihten sonra araştırmacılar, embriyonik olmayan kök hücreleri kullanabilecek şekilde
sınırlandırılmıştır.
Kök hücre tipleri
¤ Embriyonik kök hücreler
¤ Fetal kök hücreler
¤ Göbek kordon kanı kök hücreleri
¤ Yetişkin kök hücreleri
Kök hücre tipleri
Embriyonik kök hücreler
¤ Vücuttaki tüm hücre tiplerine dönüşebildikleri için en değerli kök hücreler olarak bilinmektedirler.
¤ İlk insan embriyonik kök hücreleri 1998 yılında kültürde üretilmiştir.
Embriyonik kök hücreler
¤ Bu hücreler, ekstra döllenmeler sonucunda elde edilen ve
implante edilmeyen embriyolardan izole edilmektedir.
¤ Çiftlerin yasal izniyle bu hücreler bilimsel
Fetal kök hücreler
¤ Bu tip pluripotent kök hücreler, fetüs beyin dokusunda bulunmaktadır.
¤ Dopamin nöronlarının doğal kaynağını teşkil ederler.
¤ Parkinson hastası bireyler için oldukça önemlidirler.
Fetal kök hücreler
¤ Bu hücreler, prematüre şekilde sonlandırılan gebeliklerde fetüsten izole edilmektedir.
¤ İnsan embriyosu döllenme olayından 8 hafta sonra fetüs olarak adlandırılmaktadır.
Göbek kordon kanı kök hücreleri
¤ Kordon kanı kök hücreleri
multipotent kök hücreler olarak bilinmektedir.
¤ Bu hücreler kan hücreleri ve immün sistem hücrelerine
dönüşebilecekleri gibi, diğer pek çok hücre tipine dönüşme
Göbek kordon kanı kök hücreleri
¤ Kordon kanı kök hücreler açısından zengindir.
¤ Bu hücrelerin yüzeyinde, immün sistem tarafından tanınan antijenler henüz gelişmemiştir.
¤ Bu nedenle immün yanıt oluşturma olasılığı daha düşüktür.
Göbek kordon kanı kök hücreleri
¤ Ayrıca göbek kordon kanı, alıcının vücudunda reaksiyona yol açabilecek olgun immün sistem hücreleri içermez.
¤ Günümüzde insanların kordon kanları, kordon kanı bankalarında saklanabilmektedir.
Yetişkin kök hücreleri
¤ Vücutta çeşitli multipotent yetişkin kök hücreleri bulunmaktadır.
¤ Bunların her biri, farklı bir spesifik doku tipinin hücrelerine dönüşebilir.
Yetişkin kök hücreleri
¤ Bu hücreler, meydana getirebilecekleri doku tiplerinin çeşitliliği açısından diğer kök hücrelere göre daha düşük esnekliğe sahiptir.
¤ Günümüzde yapılan araştırmalarla yetişkin kök hücrelerin diğer hücre tiplerine dönüşebilmesi için yeni protokoller geliştirilmeye çalışılmaktadır.
Kök hücre hatları
¤ Kök hücre deneylerinin çoğunda hücreler, steril petri plaklarında kültüre alınır.
¤ Bu hücreler, insan kaynaklı olabileceği gibi, fareler gibi çeşitli hayvanlardan da elde edilebilir.
Kök hücre hatları
¤ Kök hücreler laboratuvarlarda sürekli büyüme gösteren
“kök hücre hatları” şeklinde üretilir.
¤ Kök hücreler doğal olarak ikiye bölünürler ve farklılaşmadan kalmayı başarırlar.
¤ Transplantasyonun başarılı olması için kök hücreler uygun doku tipine farklılaşmış olmalı ve kontrollü bir şekilde
Kök hücre kaynakları
¤ Günümüzde kök hücreler çeşitli kaynaklardan elde edilebilmektedir:
¤ Kemik iliği
¤ Periferal kan
¤ Göbek kordon kanı
Kemik iliği transplantasyonu
¤ En yaygın ve geleneksel
transplantasyon tipi, kemik iliği transplantasyonudur.
¤ Bu yöntem, lösemi ve çeşitli kan hastalıklarını tedavi edebilmek için kullanılmaktadır.
Kemik iliği transplantasyonu
¤ Beyaz kan hücrelerinin kökeni kemik iliğidir.
¤ Kemik iliğinde bulunan kök hücreler beyaz kan hücrelerine dönüşerek kan dolaşımına verilirler.
¤ Lösemi tedavi yöntemlerinden birisi de kemoterapi yoluyla kanserli hücreleri öldürmektir.
Kemik iliği transplantasyonu
¤ Kemoterapinin, tüm kanserli hücreleri ortadan
kaldıramadığı durumlarda kemik iliği transplantasyonu gerçekleştirilir.
¤ Sağlıklı bir donör bulunduktan sonra, hastanın kemik iliği ve anormal beyaz kan hücreleri güçlü ilaçlar ve radyasyon kullanılarak ortadan kaldırılır.
Kemik iliği transplantasyonu
¤ Donör kök hücreler, hastanın kemik iliğine göç edecek, bölünecek ve kemik iliği populasyonu meydana
getirmeye bağlayacaktır.
¤ Daha sonra da sağlıklı beyaz kan hücrelerini oluşturmaya başlayacaklardır.
Kemik iliği transplantasyonu
Kan dolaşımındaki kök hücreler
¤ Bazı kök hücreler kan dolaşımından da elde edilebilmektedir.
¤ Bu hücreler, kemik iliğinden elde edilenlere benzer şekilde kullanılabilirler.
Kan dolaşımındaki kök hücreler
¤ Bu yöntemin en büyük sıkıntısı, kan dolaşımından yeterli miktarda hücrenin toplanamamasıdır.
¤ Çünkü bu hücreler kanda çok düşük miktarlarda bulunurlar.
kök hücreler
¤ Daha önce de belirtildiği gibi, genetik hastalıkları tedavi etmenin yollarından birisi, bireyin mevcut kök hücrelerini manüple ederek kullanmaktır.
¤ Terapötik (tedavi edici) klonlama ise, embriyonik kök hücre üretiminin bir başka yoludur.
kök hücreler
¤ Bu tarz klonlama uygulamaları önemli ölçüde tıbbi potansiyele sahiptir ve “tedavi edici klonlama” veya
“somatik hücre nukleus transferi (SCNT)” olarak adlandırılır.
kök hücreler
¤ Bu yöntemde, yetişkin donör hücrenin nukleusu, çekirdeği çıkarılmış alıcı yumurta hücresine transfer edilir.
¤ Yumurta hücresi bölünme için uyarılır.
¤ Yeni transfer edilen nukleusun yönetiminde embriyo oluşumu ile sonuçlanan bir süreç başlatılmış olur.
kök hücreler
¤ Bu hücreler dişi bireye implante edilmez, kültür ortamında tutulur ve sürekli bölünmeleri sağlanır.
¤ Bu sayede donör hücreye özdeş bir hücre hattı elde edilir.
¤ Çekirdek transferinden 5-6 gün sonra kök hücreler toplanabilir.
kök hücreler
Etik tartışmalar
¤ Kök hücre araştırmaları, etik tartışmaları da beraberinde getirmiştir.
¤ Sıklıkla gündeme getirilen sorulardan bazıları şöyledir:
Etik tartışmalar
¤ İnsan embriyonik kök hücreleri araştırmalarda kullanılmalı mıdır?
¤ İnsan hayatını oluşturan etmenler nelerdir?
¤ Embriyonik kök hücrelerin kullanımı insan hayatına sınırlamalar getirir mi?
Etik tartışmalar
¤ Hükümetler, embriyonik kök hücre araştırmalarını düzenlemeli midir?
¤ In vitro döllenme yoluyla elde edilen dondurulmuş
embriyolar kök hücre araştırmalarında kullanılmalı mıdır?
¤ Tedavi edici klonlama, embriyonik kök hücre elde etmek için tıbbi olarak kullanılabilir mi?
AŞILAR
Aşılar
¤ Aşılar, enfeksiyon hastalıklarını tanıması ve savaşması için vücuda yardım eden etkenlerdir.
¤ Klasik aşılarda patojenitesi zayıflatılmış ya da öldürülmüş mikroorganizmalar kullanılarak immün sistem uyarılır ve hastalık direncinden sorumlu antikorların oluşturulması sağlanır.
Aşılar
¤ Rekombinant DNA teknolojisinde yaşanan gelişmeler ile yeni jenerasyon aşılar geliştirmek mümkündür.
¤ Bu sayede yeni aşı vektörleri, immüno-enhansırlar (immün sistem kuvvetlendiricileri) ve hatta nükleik asitler
kullanılabilmektedir.
Aşılar
¤ Şimdiye kadar pnömoni, sıtma, herpesvirüs, ishal, solunum sistemi enfeksiyonları, kızamık ve kolera gibi pek çok
hastalığa karşı aşı geliştirilmiştir.
¤ Son günlerde biyoterörizm saldırı ajanlarından olan şarbon ve SARS üzerinde yoğunlaşılmaya başlanmıştır.
Aşılar
¤ Araştırmalarda ayrıca diyabet, Alzheimer ve kanser türlerinin aşılarla tedavi olasılıkları da ele alınmaktadır.
¤ Yeni nesil aşıların büyük bir kısmında mikroorganizmanın kendisinden ziyade ilgili antijen kullanılmaktadır.
Aşılar
¤ Bu aşılarda genellikle genetik olarak manüple edilmiş mayalar ve diğer konak hücreler kullanılarak protein ya da antijen üretilmeye çalışılır.
¤ Daha sonra protein saflaştırılır ve ticari olarak satışa sunulur.
DNA aşıları
¤ Yalnızca antijen içeren aşılara örnek olarak hepatit B aşısı verilebilir.
¤ Bir diğer aşı türü de DNA aşılarıdır.
¤ Mikroorganizmalardan elde edilen küçük bir parça DNA enjeksiyonu sonrasında da antikor üretimi
uyarılabilmektedir.
DOKU MÜHENDİSLİĞİ
Doku mühendisliği
¤ Milyonlarca insan, doku ya da organlarının fonksiyonlarını yitirmeleri sonucunda sıkıntı çekmektedir.
¤ Bunlardan bazıları hayatlarını mekanik aygıtlar kullanarak devam ettirebilmektedir.
¤ Örneğin; diyaliz makinesi, kalp pili, yapay kalp vb.
Doku mühendisliği
¤ Diğer bazı hastalar da organ transplantasyonları veya rekonstrüktif cerrahi yoluyla hayata tutunmaya
çalışmaktadır.
¤ Doku ve organ hasarları genellikle ölümcüldür.
¤ Hastaları tedavi etmenin maliyeti oldukça astronomiktir.
Doku mühendisliği
¤ Birleşik Devletlerde her yıl doku ve organ sorunlarıyla ilgili 8 milyondan fazla cerrahi operasyon gerçekleştirilmektedir.
¤ En önemli sorunlardan birisi uygun donör bulmadaki zorluktur.
¤ Bu nedenle organ bekleyen adayların çoğu hayatını kaybetmektedir.
Doku mühendisliği
¤ Doku mühendisliği, bu problemin aşılması için önemli bir alternatif sunmaktadır.
¤ Bu teknik, mühendislik ile biyolojinin temel prensiplerini bir araya getirir.
Doku mühendisliği
¤ Büyüme faktörleri gibi doku uyarıcı bileşenler, farklı
dokuların büyüme ve gelişmelerini uyarmak için sinyal görevi yaparlar.
¤ Gerekli görülmesi halinde izole edilen hücreler,
transplantasyondan önce modifiye edilir ve fonksiyonunu kaybetmiş hücrelerle değiştirilebilir.
Doku mühendisliği
¤ Hücreler kollajen veya sentetik polimer gibi hücre dışı bir matrikse tutundurularak hasta dokuya entegre
edilebilirler.
¤ Uygun koşulların mevcut olması durumunda, bu hücreler orijinal doku yapısını tekrar oluştururlar.
Doku mühendisliği
¤ Bu aşamada kullanılan sentetik polimerler, doku bütünlüğünün sağlanmasına yardımcı olurlar.
¤ Polimerler, çeşidine göre hasta vücudunda kalıcı olarak yer alabilir veya ilerleyen aşamalarda vücut tarafından yıkılabilir.
Doku mühendisliği
¤ İmplantasyondan sonra kan damarları gelişerek yeni dokuya oksijen ve besin maddelerini sağlarlar.
¤ Devam etmekte olan çalışmalarla; sinir sistemi, cilt,
kornea, karaciğer, pankreas, kemikler ve kıkırdak, kaslar ve kan damarları gibi çok sayıda doku için ümit vaat eden sonuçlar elde edilmektedir.
Diyabet
¤ Bu konudaki en önemli gelişmelerden birisi de diyabettir.
¤ Amerikalıların birçoğu diyabetten dolayı hayatını kaybetmektedir.
¤ Pankreastaki adacık hücreleri zarar gördüğünde kandaki glukoz seviyesini kontrol etmek mümkün olamamaktadır.
Diyabet
¤ Diyabetik glukoz seviyesi normalde diyet veya insülin enjeksiyonu yoluyla kontrol altına alınabilir.
¤ Ancak maalesef semptomlar yaşlanmayla birlikte ağırlaşır.
